JPH05246052A - インパクトヘッド駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】駆動素子の損傷を未然に防止できるようにした
インパクトヘッド駆動回路を提供する。 【構成】駆動素子オフタイミング検出手段１００により
トランジスタＱ１がオフするタイミングを検出し、オン
オフ状態変化時間計測手段１１０により入力信号がオフ
してトランジスタＱ１がオン状態からオフ状態に変化す
るまでの時間であるターンオフ時間を計測する。保護回
路１２０は測定したターンオフ時間が駆動素子のジャン
クション温度定格値ｔｊＭＡＸにマージンを設けた温度
ｔｊＬＩＭに換算される予め定めたターンオフ時間の値
よりも大きくなった場合に、トランジスタＱ１がオンし
ないようにするとともにアラーム信号ＡＬＭを発生して
回路を保護する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインパクトヘッド駆動回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、特公昭６２−２７５２２号に開
示されている従来のインパクトヘッドのワイヤ駆動用ソ
レノイドの駆動回路である。電流が正常であるかどうか
を監視する保護回路を設け、異常駆動電流が流れた時に
強制的に電流を遮断するものである。

【０００３】図６において、１０はソレノイド駆動信号
であり、初期状態時、図示せね印字データ出力部より非
印字データ（ＨＩＧＨ）が出力され、トランジスタ２は
オフ状態、つまりソレノイド３には電流が流れない状態
にある。また５はソレノイド３に流れる電流を検出する
電流検出抵抗であり、該電流検出抵抗５で検出した信号
はコンパレータ６の反転入力に入力され、コンパレータ
６の非反転入力には、電流検出抵抗５に異常電流が流れ
た場合に生ずる電圧値を５Ｖ電源から抵抗分割でつくり
だし入力され両者を比較するこで異常電流を監視する回
路を構成している。

【０００４】初期状態時、電流がソレノイド３に流れて
いないから、電流検出抵抗５で検出される電圧は０Ｖ
で、コンパレータ６の出力９はトタンジスタ１を駆動出
来る状態（ＨＩＧＨ）にある。

【０００５】ここでソレノイド駆動信号が印字データ
（ＬＯＷ）に変わると、トランジスタ２がオンとなり、
トランジスタ２及び１を介しソレノイド３への通電が開
始される。ソレノイド３には、インダクタンスの影響か
ら電流は徐々に流れ込み、それに比例して電流検出抵抗
５の検出電圧は徐々上昇する。

【０００６】通常は、電流検出抵抗５での検出電圧が、
コンパレータ６の非反転入力に入力された電圧に達する
以前にソレノイド駆動信号３は非印字データ（ＨＩＧ
Ｈ）に切り変わる。

【０００７】しかし、トランジスタ２が熱破壊等により
短絡状態になった時、ソレノイド駆動信号３に関わりな
くソレノイド３へ電流が流れ続ける為、電流検出抵抗５
での検出電圧はコンパレータ６の非反転入力への入力電
圧値以上となる。するとコンパレータ６の出力９は反転
し、トランジスタ１を非駆動とする信号（ＬＯＷ）を出
力する。これにより、強制的にソレノイド３へ電流を遮
断する。

【０００８】更に、コンパレータ６の出力９は、モノス
テーブルマルチバイブレータ７とＣＲ積分回路８からな
る保護回路にも入力されており、何らかの原因でソレノ
イド駆動信号１０が送出され続けた場合にアラーム信号
１３を発生しユーザーに異常を知らせるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例におい
ては、保護動作開始時には駆動素子は既に破損してお
り、印字可能な状態にするには駆動素子を交換するなど
の修理が必要となるという問題点を有する。

【００１０】そこで本発明は、このような問題に鑑みな
されたもので、その目的とするところは、駆動素子の損
傷を未然に防止できるようにしたインパクトヘッド駆動
回路を提供するところにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のインパクトヘッ
ド駆動回路は、ワイヤ駆動用ソレノイドの駆動電流をオ
ンオフする駆動素子と、前記駆動素子がオフするタイミ
ングを検出する駆動素子オフタイミング検出手段と、前
記駆動素子を駆動する入力信号を印字状態から非印字状
態に変化させてから、前記駆動素子オフタイミング検出
手段によりオフタイミングが検出されるまでの時間を計
測するオンオフ状態変化時間計測手段と、前記オンオフ
状態変化時間計測手段で計測した時間が、予め定められ
た基準値以上になればアラーム信号を発生するととも
に、駆動素子への通電を遮断する保護回路を具備した。

【００１２】

【作用】駆動素子であるパワートランジスタへの入力信
号が非印字データに切り変わってから、出力がオン状態
からオフ状態へ変化するまでに要する時間は、パワート
ランジスタのジャンクション温度と相関があり、ジャン
クション温度に換算可能なので、そのパワートランジス
タのオンオフ状態の変化時間を計測し、計測された時間
からジャンクション温度を割り出し熱破壊に至らないよ
う、パワートランジスタへ流れる電流を制御するととも
にアラーム信号を発生してユーザーへ危険状態にあるこ
とを知らせ、パワートランジスタやソレノイドの破損を
未然に防止できる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す回路図である。

【００１４】図１において、Ｓ１はヘッド内に設けられ
たワイヤ駆動用ソレノイドで、駆動電圧Ｖ１を印加し、
ソレノイド駆動素子であるパワートランジスタＱ１によ
り駆動電流をオンオフする。Ｄ１はダイオード、ＺＤ１
はツェナーダイオードでパワートランジスタＱ１をオフ
した時にソレノイドＳ１に発生する逆起電力を吸収する
ものである。

【００１５】駆動素子オフタイミング検出手段１００
は、ツェナーダイオードＺＤ１と駆動電源Ｖ１間に直列
接続した抵抗ｒ１に生じる電圧と、基準電圧Ｖ２を抵抗
ＲａとＲｂで分圧したしきい値電圧とをコンパレータＣ
ＭＰで比較することで駆動素子オフタイミング信号ＣＫ
＿Ｌを発生する。

【００１６】オンオフ状態変化時間計測手段１１０は、
図示せぬ外部制御回路から出力されるクロック信号ＣＬ
Ｋをカウンタ１１１で計数し、駆動素子オフタイミング
信号ＣＫ＿Ｌでラッチ１１２に記憶する。

【００１７】保護回路１２０は、基準値出力回路１２１
とデータ比較器１２２とにより構成される。基準値出力
回路１２１は、外部制御回路から安定的に駆動可能なト
ランジスタＱ１のジャンクション温度の限界値に見合っ
た値を入力し記憶される。この基準出力回路１２１から
の出力と、オンオフ状態変化時間計測手段１１０からの
出力をデータ比較器１２２で比較し、オンオフ状態変化
時間計測手段１１０からの出力が基準値出力回路１２１
の出力より大きくなると、ゲートＡＧ１を閉じソレノイ
ド駆動タイミング信号Ｈ１に係わらずトランジスタＱ１
をオフさせる。図２は、逆起電流ｉｚからトタンジスタ
Ｑ１のオフタイミングを検出できることを説明する図で
ある。図２において、ソレノイド駆動信号Ｈ１がオフし
てパワートランジスＱ１がオフするとソレノイドＳ１に
逆起電圧が発生し、逆起電流ｉｚが逆起電力吸収回路に
流れる。逆起電流ｉｚの立ち上がりタイミングは、パワ
ートランジスタＱ１がオフしてコレクタ電流ｉＱが立ち
下がるタイミングと同じなので、ソレノイド駆動タイミ
ング信号Ｈ１がオフしてから逆起電流ｉｚが立ち上がる
までの時間を測定することにより、パワートランジスタ
のターンオフ時間Ｔｏｆｆが測定できることになる。

【００１８】このターンオフ時間Ｔｏｆｆは、パワート
ランジスタＱ１のジャンクション温度が高いほど長く、
駆動電流値が一定の場合には図３に示すような特性があ
る。通常、ソレノイド駆動電流のピーク値の大きな変動
がないようにソレノイド駆動タイミング信号は制御され
ている。したがって、ターンオフ時間Ｔｏｆｆを測定す
れば図３に示す特性からジャンクション温度に換算する
ことができる。本発明はこの点に着目しており、パワー
トランジスタのターンオフ時間を測定してターンオフ時
間がジャンクション温度の定格値ｔｊＭＡＸに換算され
る時間Ｔｍａｘよりも長くならないように、ジャンクシ
ョン温度定格値ｔｊＭＡＸにマージンを設けた温度であ
るｔｊＬＩＭに換算されるターンオフ時間Ｔｌｉｍを越
えた場合にアラーム信号ＡＬＭを発生して駆動回路を保
護し、ジャンクション温度がパワートランジスタＱ１の
定格よりも高くなった場合に発生するパワートランジス
タＱ１の損傷を未然に防止する保護回路をインパクトヘ
ッド駆動回路に設けている。 図４、図５は本実施例の
タイミング図であり、図４は保護動作を開始しない場合
のタイミングを示しており、図５は保護動作を開始する
場合のタイミングを示している。以下図４、５をもとに
動作を詳細に説明する。

【００１９】ソレノイド駆動タイミング信号Ｈ１がオン
するとソレノイドの駆動電流ｉｓは、駆動電源→ソレノ
イドＳ１→トランジスタＱ１→グランドの電流ルートで
流れ始める。ソレノイド駆動タイミング信号Ｈ１はカウ
ンタ１１１のクリア端子ＣＬＲにも接続されており、ソ
レノイド駆動タイミング信号Ｈ１がオンするとカウンタ
１１１のカウント値は０に初期化される。カウンタ１１
１はソレノイド駆動タイミンング信号Ｈ１がオフすると
クロック信号ＣＬＫの計数を開始し、クロック信号ＣＬ
Ｋの立ち上がりでカウンタ出力信号ＣＤが変化するよう
になる。

【００２０】ソレノイド駆動タイミング信号Ｈ１がオフ
するとソレノイドＳ１の駆動電流ｉｓは電流値ｉｐをピ
ークとして駆動電源からは流れなくなり、ソレノイドＳ
１の発生する逆起電力によりソレノイドＳ１→ダイオー
ドＤ１→ツェナーダイオードＺＤ１→抵抗ｒ１→ソレノ
イドＳ１の電流ルートで流れる逆起電流ｉｚがソレノイ
ドＳ１の駆動電流ｉｓとなる。逆起電力吸収回路と抵抗
ｒ１によってソレノイドＳ１に発生する逆起電力は吸収
され、逆起電流ｉｚは減少し、ついには流れなくなる。

【００２１】逆起電流ｉｚはソレノイド駆動タイミング
信号Ｈ１がオフしてから流れはじめ、図４ではＴ１時間
後、図５ではＴ２時間後に逆起電流検出信号Ｖｒ１が抵
抗ＲａとＲｂで基準電圧Ｖ２を分圧して設定した値Ｖｔ
ｈを越え、比較器ＣＭＰの駆動素子オフタイミング検出
信号ＣＫ＿Ｌがオンする。ラッチ１１２はカウンタ１１
１の出力信号ＣＤを入力し、駆動素子オフタイミング検
出信号ＣＫ＿Ｌの立ち上がりタイミングでその時のター
ンオフ時間に相当するカウンタの計数データをラッチ
し、信号ＬＤとして出力する。ラッチする計数データは
図４の場合はＴ１、図５ではＴ２である。計数データＴ
１、Ｔ２をラッチする以前のターンオフ時間に相当する
計数データは図４の場合はＴ０、図５ではＴ０’であ
る。

【００２２】データ比較器１２２は基準値出力回路１２
１の出力信号ＩＤとラッチ１１２の出力信号ＬＤを入力
し、予め定めた基準値Ｔｌｉｍに相当するＩＤ信号とカ
ウンタ１１１で測定したターンオフ時間に相当するＬＤ
信号とを比較し、測定したターンオフ時間の値が大きい
場合に出力信号ＡＬＭをオンし、ノットゲートＮＯＴ１
を介しアンドゲートＡＧ１を閉じトランジスタＱ１をオ
フする。

【００２３】以上説明したように、ジャンクション温度
に換算可能なパワートランジスタＱ１のターンオフ時間
を計測し、ターンオフ時間がジャンクション温度定格値
ｔｊＭＡＸにマージンを設けた温度ｔｊＬＩＭに換算さ
れる値よりも大きくなった場合にアラーム信号ＡＬＭを
発生するころで駆動回路を保護する。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、パワ
ートランジスタのジャンクション温度はパワートランジ
スタのターンオフ時間を計測することによって換算でき
るので、パワートランジスタの定格を満たした駆動を実
現でき、パワートランジスタの損傷を未然に防止でき、
駆動回路の安全性を向上させたインパクトヘッド駆動回
路を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の回路図である。

【図２】逆起電力吸収回路の各部の駆動信号図である。

【図３】パワートランジスタのターンオフ時間とジャン
クション温度の関係図である。

【図４】保護動作を開始しない場合のタイミング信号図
である。

【図５】保護動作を開始する場合のタイミング信号図で
ある。

【図６】従来のインパクトヘッド駆動回路図である。

【符号の説明】

１００…駆動素子オフタイミング検出手段 １１０…オンオフ状態変化時間測定手段 １１１…カウンタ １１２…ラッチ １２０…保護回路 １２１…基準値出力回路 １２２…データ比較器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インパクトヘッドのワイヤ駆動用ソレノ
   イドの駆動回路において、 前記ワイヤ駆動用ソレノイドの駆動電流をオンオフする
   駆動素子と、 前記駆動素子がオフするタイミングを検出する駆動素子
   オフタイミング検出手段と、 前記駆動素子を駆動する入力信号を印字状態から非印字
   状態に変化させてから、前記駆動素子オフタイミング検
   出手段によりオフタイミングが検出されるまでの時間を
   計測するオンオフ状態変化時間計測手段と、 前記オンオフ状態変化時間計測手段で計測した時間が、
   予め定められた基準値以上になればアラーム信号を発生
   するとともに、駆動素子への通電を遮断する保護回路を
   具備したことを特徴とするインパクトヘッド駆動回路。